專利名稱:制造oled顯示器的具有至少一個熱轉(zhuǎn)移工位的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有至少一個利用熱轉(zhuǎn)移的工位制造有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器的方法。
背景技術(shù):
OLED顯示器是最新的平板顯示器技術(shù)之一,預(yù)計將在十年內(nèi)取代LCD(液晶顯示器)技術(shù)。OLED顯示器提供比其LCD競爭對手更亮的顯示、顯著較寬的視角、較低能耗和較長壽命。OLED技術(shù)提供比背面照明LCD顯示器更多的顯示靈活性和選擇。例如,OLED顯示器可由與任何具體用途要求形狀保持共形的薄柔性材料制成。然而,OLED顯示器及其構(gòu)成顯示器子象素的被稱之為OLED結(jié)構(gòu)的元件比LCD顯示器更難以制造且成本更高。降低OLED制造成本以提高產(chǎn)量則一直是工業(yè)關(guān)注的焦點。
傳統(tǒng)OLED顯示器件在玻璃基材上制成能形成圖象顯示用二維OLED矩陣的式樣?;綩LED元件結(jié)構(gòu)由夾在一個或多個陽極和一個或多個金屬陰極之間的有機(jī)薄層的疊層組成。典型的有機(jī)層包括空穴傳輸層(HTL)、發(fā)射層(EL)和電子傳輸層(ETL)。當(dāng)適當(dāng)電壓施加在元件上時,注入的空穴和電子在靠近EL-HTL界面的發(fā)射層內(nèi)復(fù)合而產(chǎn)生光(電致發(fā)光)。在傳統(tǒng)OLED的制造中,采用線或點源真空沉積方法將有機(jī)材料沉積到基材上。
彩色OLED顯示器件內(nèi)的發(fā)射層大多包括沿整個發(fā)射層不斷重復(fù)的3種不同類型熒光材料。紅、綠和藍(lán)區(qū)域或子象素,在制造過程期間沿整個發(fā)射層形成,從而提供一種二維象素矩陣。紅、綠和藍(lán)子象素組中的每一個各自經(jīng)歷單獨的構(gòu)圖沉積,例如,借助線源通過蔭罩的蒸鍍。利用蔭罩的線源真空蒸鍍是熟知的技術(shù),但是在其沉積圖案的精確性和圖案的填充因數(shù)或孔徑比上受到限制;因而,將蔭罩結(jié)合到制造流程中限制了所獲顯示器可達(dá)到的清晰度和分辨率。輻射熱轉(zhuǎn)移能夠達(dá)到較精確的沉積圖象和較高孔徑比;然而,要將輻射熱轉(zhuǎn)移應(yīng)用到高產(chǎn)量生產(chǎn)線上實踐證明是一個挑戰(zhàn),因為必須保證其在OLED顯示器件的制造中的應(yīng)用在成本效益上過關(guān)。
在輻射熱轉(zhuǎn)移期間,通常將具有要求有機(jī)材料的給體片材放到真空室內(nèi)緊靠OLED基材的位置。輻射源沖擊穿過為給體片材提供物理完整性的支持體到給體片材并被吸收到支持體頂面的射線-吸收層內(nèi)。輻射源的能量轉(zhuǎn)化為熱,使形成給體片材頂層的有機(jī)材料轉(zhuǎn)移,從而按照要求的子象素圖案將有機(jī)材料轉(zhuǎn)移到OLED基材上。
基于傳統(tǒng)線源的沉積方法與輻射熱轉(zhuǎn)移方法的組合能將這兩種方法的優(yōu)點應(yīng)用到OLED制造中。然而,OLED有機(jī)材料尤其容易受到因環(huán)境-暴露,特別是暴露于潮濕、氧和紫外線照射而引起的損壞。挑戰(zhàn)來自將各種不同方法結(jié)合在一起后必須做到既符合成本效益原則又充分控制OLED的環(huán)境。
US-A-6,485,884,題為“有機(jī)電子顯示器和器件用的取向材料的構(gòu)圖方法”提供一種制造OLED顯示器件的取向材料構(gòu)圖方法,還提供該方法使用的給體片材以及制造該給體片材的方法。然而,該’884專利未能提供使輻射熱轉(zhuǎn)移與較為傳統(tǒng)的沉積技術(shù),如透過蔭罩的線蒸發(fā),相結(jié)合形成一種可放大并能達(dá)到滿足OLED顯示器件高成本效益制造所需產(chǎn)量的制造系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是提供一種更有效地制造OLED顯示器的方法。
該目的由一種制造OLED器件的方法實現(xiàn),包括,在控制的環(huán)境中的下列步驟a)將具有電極的基材定位在第一工位中并在基材上涂布一個或多個第一有機(jī)層;b)利用機(jī)器人將基材從第一工位抓起并取下,然后將涂布的基材定位到第二工位中,使之與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系;c)對給體元件施以射線輻照以便選擇性地從給體元件轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材上從而在涂布的基材上形成發(fā)射層;d)在第三工位,在發(fā)射涂層基材的一個或多個第二有機(jī)層上成形第二電極;以及e)控制第一、第二和第三工位內(nèi)和機(jī)器人操作所處的氣氛,使水蒸汽分壓小于1 torr但大于0 torr,或氧分壓小于1 torr但大于0 torr,或水蒸汽分壓和氧分壓分別都小于1 torr但大于0 torr。
本發(fā)明利用至少一個機(jī)器人提供制造OLED顯示器的更有效方式。本發(fā)明中所描述的方法的優(yōu)點在于,它可用于生產(chǎn)OLED器件而不引入潮氣、氧或其他大氣成分。
另一優(yōu)點在于,該方法可完全自動化,包括給體和基材介質(zhì)的操作。本發(fā)明特別適合在具有大量OLED顯示器件的大面積上成形有機(jī)層,因而能提高成形過程的產(chǎn)量。
另一個優(yōu)點是,附加的技術(shù)可用于該涂布,包括溶劑基涂布,例如,旋涂、簾涂、噴涂、轉(zhuǎn)輪凹印涂布等。
圖1是設(shè)備的第一實施方案的斷面圖,包括實施本發(fā)明的第一、第二和第三工位;圖2畫出包括一系列本發(fā)明工位的制造系統(tǒng);圖3畫出一系列本發(fā)明工位的制造系統(tǒng)的替代方案;圖4畫出一系列本發(fā)明工位的制造系統(tǒng)的替代方案;圖5畫出一系列本發(fā)明工位的制造系統(tǒng)的替代方案;圖6畫出一系列本發(fā)明工位的制造系統(tǒng)的替代方案;圖7畫出一系列本發(fā)明工位的制造系統(tǒng)的替代方案;圖8是表示本發(fā)明一種實施方案中諸步驟的方框圖;圖9是表示本發(fā)明另一種實施方案中諸步驟的方框圖。
鑒于器件特征尺寸如層厚,常常介于亞微米范圍,故附圖比例選擇是為了易于看清,而不考慮尺寸精確性。
術(shù)語“OLED器件”是指包括有機(jī)發(fā)光二極管的器件,有時稱作“電致發(fā)光器件”,和EL(電致發(fā)光)器件,正如例如Tang在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,937,272以及Littman和Tang在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,688,551中所描述的。術(shù)語“顯示器”或“顯示板”用來指能電子顯示視頻圖象或文字的屏幕。術(shù)語“象素”按其技術(shù)上通行的用法用來指可獨立于其他區(qū)域地受激發(fā)光的某一顯示板區(qū)域。術(shù)語“多色”用來描述能在不同區(qū)域發(fā)射不同色調(diào)光的顯示板。特別是,它用于描述能顯示不同顏色圖象的顯示板。這些區(qū)域不一定是鄰接的。術(shù)語“全色”用來描述能在可見光譜的紅、綠和藍(lán)色區(qū)間發(fā)光并以任意色調(diào)組合來顯示圖象的多色顯示板。紅、綠和藍(lán)色構(gòu)成三原包,由這三原色通過其恰當(dāng)混合可產(chǎn)生所有其他顏色。術(shù)語“色調(diào)”指的是可見光譜內(nèi)所發(fā)光的強(qiáng)度曲線,不同的色調(diào)表現(xiàn)出視覺可辨認(rèn)的顏色差異。象素或子象素通常被用來指定顯示板中最小的可尋址單元。就單色顯示器而言,象素或子象素之間不加區(qū)分。術(shù)語“子象素”用于多色顯示板中,用來指定可獨立尋址以發(fā)射特定顏色的任何象素部分。例如,藍(lán)子象素是可尋址、發(fā)射藍(lán)光的象素部分。在全色顯示器中,象素通常包括3種原色子象素,也就是藍(lán)、綠和紅。術(shù)語“節(jié)距”被用來指定顯示板中兩個象素或子象素之間相隔的距離。于是,子象素節(jié)距表示兩個子象素之間相隔的距離。術(shù)語“真空”在本文中用來指定等于或小于1torr的壓力。
本發(fā)明將輻射熱轉(zhuǎn)移沉積子系統(tǒng)與傳統(tǒng)沉積子系統(tǒng)結(jié)合形成一種沿整個制造過程提供受控環(huán)境的自動化和可放大制造系統(tǒng)。此種在受控環(huán)境下混合模式的沉積特別適合OLED顯示器件的制造。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1,我們看到本發(fā)明的一種實施方案的斷面圖,其中OLED基材30在在同一受控氣氛涂布機(jī)8內(nèi)的3個工位中進(jìn)行涂布。受控氣氛涂布機(jī)8是一種本文中所描述的封閉設(shè)備,它允許實施在受控環(huán)境條件下就地制造OLED器件的方法并包括一體化的外罩10,包圍著第一、第二和第三工位以及機(jī)器人。所謂受控環(huán)境,我們指的是,水蒸汽分壓優(yōu)選等于或小于1 torr,或者氧分壓優(yōu)選等于或小于1 torr,或者二者。這可通過維持受控氣氛涂布機(jī)8內(nèi)部為真空來實現(xiàn)。這也可提供維持受控氣氛涂布機(jī)8內(nèi)部的水蒸汽含量優(yōu)選等于或小于1000ppm或者氧含量優(yōu)選等于或小于1000ppm,或二者,同時總壓大于1torr來實現(xiàn)。雖然受控氣氛涂布機(jī)8被畫成單室的,但它也可包括二或更多個室,其中至少一個室維持在真空下,并且至少一個室維持在較高壓力受控環(huán)境下,正如上面所述。雖然不可能將水蒸汽混合氧的含量完全降低到0,但受控環(huán)境條件可將這些組分的數(shù)量降低到非常低或不能感知的水平,例如0.001ppm??刂圃摥h(huán)境可通過各種各樣熟知的方法實現(xiàn),例如,氧或水蒸汽淋洗器,或采用提純的氣體。受控氣氛涂布機(jī)8可包括1個室,或者任何數(shù)目室但它們可借助“裝載鎖”或類似作用的設(shè)備如隧道或緩沖室互相連接從而可輸送給體元件和受體元件而不致暴露于潮濕和/或氧。在受控氣氛涂布機(jī)8中的這些條件是借助用于控制氣氛的裝置,例如,受控環(huán)境源12來維持的。受控氣氛涂布機(jī)8可包括裝載鎖14,用來將基材30裝入,卸載鎖16則用于成品OLED器件的出料。
受控氣氛涂布機(jī)8的該實施方案的內(nèi)部可包括第一工位20、機(jī)器人22、第二工位24和第三工位26。由這一系統(tǒng)以及后面的系統(tǒng)可以看出,“第一工位”、“第二工位”以及諸如此類的工位,都不過是出于方便的稱呼,不一定隱含具體操作順序。在這一實施方案中,第一、第二和第三工位20、24和26順序地排成一條線,以致基材30可順序地沿一條線移動穿過不同工位。第一工位20例如是用于在基材30上涂布一個或多個有機(jī)層的裝置,例如一種用于通過例如,蒸汽沉積或其他基本一致的裝置在基材30上施涂空穴-傳輸材料的構(gòu)造?;?0可以是有機(jī)固體、無機(jī)固體或有機(jī)與無機(jī)固體的組合,只要能提供一個接受來自給體的發(fā)光有機(jī)材料的表面?;?0可以是剛性或柔性的并可作為單件加工,例如,片材或晶片,或者作為連續(xù)卷材。典型基材元件材料包括玻璃、塑料、金屬、陶瓷、半導(dǎo)體、金屬氧化物、半導(dǎo)體氧化物、半導(dǎo)體氮化物或其組合?;?0可以是材料的均質(zhì)混合物、復(fù)合材料或多層材料?;?0可以是OLED基材,也就是制備OLED常用的基材,例如,有源矩陣低溫多晶硅TFT基材?;?0既可以是透光的也可以是不透光的,取決于預(yù)定的光發(fā)射方向。在透過基材30觀看EL發(fā)光的情況下,光透射性能是希望的。透明玻璃或塑料通常被用于此種情況。對于透過頂面電極觀看EL發(fā)光的場合,基材30的透射性能則無關(guān)緊要,因此可以是透光的、吸光的或者反光的。此種情況使用的基材元件包括但不限于,玻璃、塑料、半導(dǎo)體材料、陶瓷和電路板材料。
基材30通常包括第一電極。第一電極最常見是陽極,盡管陰極在OLED基材上的例子在技術(shù)上也是已知的。導(dǎo)體陽極層成形在基材上,而當(dāng)EL發(fā)射是透過陽極觀看時,則應(yīng)對感興趣的發(fā)射透明或基本上透明。本發(fā)明中使用的普通透明陽極材料是銦錫氧化物和氧化錫,但其他金屬氧化物也行,包括但不限于,鋁-或銦-摻雜的氧化鋅、鎂-銦氧化物和鎳-鎢氧化物。除了這些氧化物之外,金屬氮化物如氮化鎵,以及金屬硒化物如硒化鋅,以及金屬硫化物如硫化鋅,皆可用作陽極材料。在EL發(fā)光是透過頂面電極觀看的場合,陽極材料的透射特性無關(guān)緊要,任何導(dǎo)電材料均可使用,透明、不透明或反射的皆可。此種場合用的導(dǎo)體的例子包括但不限于,金、銥、鉬、鈀和鉑。典型陽極材料,不論透明與否,具有等于或大于4.1eV的逸出功。要求的陽極材料可通過任何適當(dāng)手段,例如蒸鍍、濺射、化學(xué)蒸汽沉積或電化學(xué)手段沉積上去。陽極材料可利用熟知的照相石印術(shù)制成圖案。
涂布裝置或涂布設(shè)備34可代表,例如,加熱舟、點蒸汽源等。要知道其他涂布方法也可以,例如,溶劑涂布,而且基材30放在涂布設(shè)備34上面或下面的相對位置將取決于涂布的類型。第一工位20可在基材30上涂布一個或多個層。例如,采用二或更多臺涂布設(shè)備34,相對于基材30可移動,將允許涂布多道有機(jī)層。
第一工位20可涂布一個或多個有機(jī)層,例如,空穴-注入層或空穴-傳輸層。雖非總是必須的,但通常有用的是,在有機(jī)發(fā)光顯示器中提供一個空穴-注入層。空穴-注入材料可起到改善后續(xù)有機(jī)層的成膜性能并促進(jìn)空穴向空穴傳輸層的注入。適合用于空穴-注入層的材料包括但不限于,卟啉化合物如描述在同一受讓人的US-A-4,720,432,和等離子體沉積的碳氟聚合物如描述在同一受讓人的US-A-6,208,075中。據(jù)報道,可用于有機(jī)EL器件的替代空穴-注入材料描述在EP 0 891121 A1和EP 1,029,909 A1中。
可用作涂布材料的空穴-傳輸材料是眾所周知的,包括諸如芳族叔胺之類的化合物,其中叔胺應(yīng)理解為包含至少一個僅鍵合到碳原子上的三價氮原子,碳原子中至少之一是芳環(huán)的成員。在一種形式中,芳族叔胺可以是芳基胺,例如,單芳基胺、二芳基胺、三芳基胺或聚合芳基胺。單體三芳基胺的例子由Klupfel等人在US-A-3,180,730中給出。其他合適的取代上一個或多個乙烯基基團(tuán)和/或含有至少一個含活性氫基團(tuán)的三芳基胺公開在Brantley等人的同一受讓人的US-A-3,567,450和US-A-3,658,520中。
較優(yōu)選的一類芳族叔胺是包括至少兩個芳族叔胺部分的那些,如描述在同一受讓人的US-A-4,720,432和US-A-5,061,569中。此類化合物包括由結(jié)構(gòu)式(A)代表的那些 其中Q1和Q2是獨立選擇的芳族叔胺部分,G是連接基團(tuán)如碳-碳鍵的亞芳基、亞環(huán)烷基或亞烷基基團(tuán)。在一種實施方案中,Q1和Q2至少之一含有多環(huán)稠合的環(huán)結(jié)構(gòu),例如,萘。
當(dāng)G是芳基基團(tuán)時,它方便地是亞苯基、亞聯(lián)苯基或亞萘基部分。
一類有用的符合結(jié)構(gòu)式(A)并含有兩個三芳基胺部分的三芳基胺由結(jié)構(gòu)式(B)代表 其中R1和R2彼此獨立地代表氫原子、芳基基團(tuán)或烷基基團(tuán),或者R1與R2合在一起代表構(gòu)成一個環(huán)烷基基團(tuán)的原子;以及R3和R4彼此獨立地代表烷基基團(tuán),其上又可取代上二芳基取代的氨基基團(tuán),正如結(jié)構(gòu)式(C)指出的 其中R5和R6是獨立選擇的芳基基團(tuán)。在一種實施方案中,R5或R6至少之一含有多環(huán)稠合的環(huán)結(jié)構(gòu),例如,萘。
另一類芳族叔胺是四芳基二胺。希望的四芳基二胺包括兩個二芳氨基基團(tuán),例如,由結(jié)構(gòu)式(C)代表的,中間通過亞芳基基團(tuán)相連。有用的四芳基二胺包括通式(D)代表的那些。
其中每個Are是獨立地選擇的亞芳基基團(tuán),例如,亞苯基或蒽部分,n是1~4的整數(shù),以及Ar、R7、R8和R9是獨立地選擇的芳基基團(tuán)。
在典型實施方案中,Ar、R7、R8和R9至少之一是多環(huán)稠合的環(huán)結(jié)構(gòu),例如,萘。
以上結(jié)構(gòu)式(A)、(B)、(C)、(D)的各種烷基、亞烷基、芳基和亞芳基部分每一個又可以被取代。典型的取代基包括烷基基團(tuán)、烷氧基基團(tuán)、芳基基團(tuán)、芳氧基基團(tuán)和鹵素如氟、氯和溴。各種烷基和亞烷基部分通常含有約1~6個碳原子。環(huán)烷基部分可含有3~約10個碳原子,但典型的含有5、6或7個環(huán)碳原子——例如,環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基環(huán)結(jié)構(gòu)。芳基和亞芳基部分通常是苯基和亞苯基部分。
空穴-傳輸層可由單一一種芳族叔胺化合物或其混合物形成。具體地說,可使用三芳基胺,例如,滿足通式(B)的三芳基胺,與四芳基二胺例如由通式(D)代表的組合使用。當(dāng)三芳基胺與四芳基二胺組合使用時,后者作為夾在三芳基胺與電子注入和傳輸層之間的層。有用的芳族叔胺的例子如下1,1-雙(4-二-對-甲苯基氨基苯基)環(huán)己烷1,1-雙(4-二-對-甲苯基氨基苯基)-4-苯基環(huán)己烷4,4’-雙(二苯基氨基)四苯基雙(4-二甲氨基-2-甲基苯基)-苯基甲烷N,N,N-三(對-甲苯基)胺4-(二-對-甲苯基氨基)-4’-[4-(二-對甲苯基氨基)-苯乙烯基]-茋N,N,N’,N’-四-對-甲苯基-4,4’-二氨基聯(lián)苯N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基聯(lián)苯N-苯基咔唑聚(N-乙烯基咔唑),以及N,N’-二-1-萘基-N,N’-二苯基-4,4’-二氨基聯(lián)苯4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4”-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-對三聯(lián)苯4,4’-雙[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4’-雙[N-(3-苊基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯1,5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘4,4’-雙[N-(9-蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4”-雙[N-(1-蒽基)-N-苯基氨基]-對三聯(lián)苯4,4’-雙[N-(2-菲基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4’-雙[N-(8-熒蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4’-雙[N-(2-芘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4’-雙[N-(2-并四苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4’-雙[N-(2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4,4’-雙[N-(2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯
2,6-雙(二-對-甲苯基氨基)萘2,6-雙[二-(1-萘基)氨基]萘2,6-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘N,N,N’,N’-四(2-萘基)-4,4”-二氨基-對-三聯(lián)苯4,4’-雙{N-苯基-N-[4-(1-萘基)-苯基]氨基}聯(lián)苯4,4’-雙[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]聯(lián)苯2,6-雙[N,N-二(2-萘基)胺]芴1,5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘另一類有用的空穴-傳輸材料包括多環(huán)芳族化合物,如描述在EP 1099 041中。另外,聚合物空穴-傳輸材料也可使用,例如,聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺以及共聚物如聚(3,4-亞乙基二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸),亦稱作PEDOT/PSS。
受控氣氛涂布機(jī)8還包括機(jī)器人22。機(jī)器人22是一種可致動機(jī)器人控制裝置,用于在基材30涂布之后將基材30從第一工位20抓起和取下,并將涂布的基材30定位在第二工位24中,使得它相對于給體元件36處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系。就本文討論的目的而言,機(jī)器人將包括移動卷材所需要的設(shè)備,若基材30呈連續(xù)片材或卷材的話。機(jī)器人22可包括抓取裝置31,利用它,機(jī)器人可將基材30從第一工位20抓起并取下并將涂布的基材30定位在第二工位24中。
第二工位24是可維持基材30處于與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件36之間某種材料轉(zhuǎn)移關(guān)系的工位。第二工位24為方便起見被表示為封閉構(gòu)造,但它也可具有就給體元件和基材裝載和卸載而言的開放構(gòu)造。所謂材料轉(zhuǎn)移關(guān)系,我們指的是給體元件36的涂層側(cè)密切接觸基材30的接受表面并借助例如壓力腔內(nèi)的液壓的手段維持在正確位置,正如Phillips等人所描述的。第二工位24被制成具有促進(jìn)通過有機(jī)材料從給體元件36到基材30的選擇性轉(zhuǎn)移在基材30上形成發(fā)射層的構(gòu)造,其中轉(zhuǎn)移是通過施加從可致動輻照裝置36,例如,來自激光器38,透過透明部分46的激光束40,所造成的。輻射轉(zhuǎn)移在本文中定義為任何諸如升華、燒蝕、蒸發(fā)或其他由輻射引發(fā)后導(dǎo)致材料轉(zhuǎn)移過程之類的機(jī)理。給體元件受到按規(guī)定圖案方式的輻照而選擇地從給體元件36轉(zhuǎn)移一個或多個涂料層到基材30,以便使該材料涂布到基材30的選擇部分上,正如Phillips等人所描述的。
發(fā)射層包括一種或多種發(fā)射有機(jī)材料??捎米魍苛系陌l(fā)射有機(jī)材料是熟知的。正如在同一受讓人的US-A-4,769,292和5,935,721中更全面地描述的,有機(jī)EL元件的發(fā)射層(LEL)包括發(fā)光或熒光材料,其中由于電子-空穴對在這一區(qū)域的復(fù)合而產(chǎn)生電致發(fā)光。發(fā)射層可由單一一種材料組成,但更常見由主體材料和其中所摻雜的一種或多種客體化合物組成,其中光的發(fā)射主要來自摻雜劑且可以是任何顏色的。發(fā)射層中的主體材料可以是電子-傳輸材料,正如下面規(guī)定的,空穴-傳輸材料,正如上面規(guī)定的,或者是其他支持空穴-電子復(fù)合的材料。摻雜劑通常選自強(qiáng)熒光染料,但磷光化合物也可使用,例如,過渡金屬絡(luò)合物,描述在WO98/55561、WO 00/18851、WO 00/57676和WO 00/70655。摻雜劑通常按0.1~10wt%的涂布量摻入到主體材料中。
選擇染料作為摻雜劑的一項重要關(guān)系是帶隙電勢的比較,帶隙電勢定義為分子的最高被占分子軌道與最低未占分子軌道之間的能級差。要達(dá)到從主體到摻雜劑分子的高效能量轉(zhuǎn)移,一項必要條件是,摻雜劑的帶隙要小于主體材料的帶隙。
已知可用的主體和發(fā)射分子包括但不限于下列文獻(xiàn)所公開的那些US-A-4,768,292;US-A-5,141,671;US-A-5,150,006;US-1-5,151,629;US-A-5,294,870;US-A-5,405,709;US-A-5,484,922;US-A-5,593,788;US-A-5,645,948;US-A-5,683,823;US-A-5,755,999;US-A-5,928,802;US-A-5,935,720;US-A-5,935,721和US-A-6,020,078。
8-羥基喹啉及其類似衍生物的金屬絡(luò)合物(通式E)構(gòu)成一類能支持電致發(fā)光的有用的主體化合物,且特別適合發(fā)射波長大于500nm的光,例如,綠、黃、橙和紅。
其中M代表金屬;
n是1~3的整數(shù);以及Z每次出現(xiàn)均獨立地代表構(gòu)成一個具有至少兩個稠合芳環(huán)的核的原子。
由上面可以清楚地看出,金屬可以是一價、二價或三價金屬。該金屬例如可以是堿金屬,如鋰、鈉或鉀;堿土金屬,例如,鎂或鈣;或者土金屬,例如,硼或鋁。一般地,任何已知為有用的螯合金屬的一價、二價或三價金屬都可使用。
Z構(gòu)成一個含有至少兩個稠合芳環(huán)的雜環(huán)核,其中至少一個芳環(huán)是吡咯或吖嗪環(huán)。附加環(huán),既包括脂環(huán)也包括芳環(huán),根據(jù)要求可與兩個要求的環(huán)進(jìn)行稠合。為避免增加分子體積卻不改善功能,環(huán)原子的數(shù)目一般維持在等于或小于18。
有用的螯合喔星類(oxinoid)化合物有以下這些CO-1三喔星(合)鋁[別名,三(8-喹啉醇合)鋁(III)]CO-2二喔星(合)鎂[別名,二(8-喹啉醇合)鎂(II)]CO-3雙[苯并{f}-8-喹啉醇合]鋅(II)CO-4雙(2-甲基-8-喹啉醇合)鋁(III)-μ-氧代-雙(2-甲基-8-喹啉醇合)鋁(III)CO-5三喔星銦[別名,三(8-喹啉醇合)銦]CO-6三(5-甲基喔星)鋁[別名,三(5-甲基-8-喹啉醇合)鋁(III)]CO-7喔星鋰[別名,(8-喹啉醇合)鋰(I)]9,10-二-(2-萘基)蒽的衍生物(通式F)構(gòu)成一類能支持電致發(fā)光的有用主體并且特別適合用于發(fā)射波長大于400nm,例如,藍(lán)、綠、黃、橙或紅色的光。
其中R1、R2、R3和R4代表在每個環(huán)上的一個或多個取代基,其中每個取代基單獨地選自下列各組組1氫,或1~24個碳原子的烷基;組25~20個碳原子的芳基或取代的芳基;組3構(gòu)成一個蒽基、芘基或苝基的稠合芳環(huán)所需要的4~24個碳原子;組4構(gòu)成湊成一個呋喃基、噻嗯基、吡啶基、喹啉基或其他雜環(huán)體系稠合雜芳環(huán)所需要的5~24個碳原子的雜芳基或取代雜芳基;組51~24個碳原子的烷氧基氨基、烷基氨基或芳基氨基;以及組6氟、氯、溴或氰基。
苯并吡咯衍生物(通式G)構(gòu)成另一類能支持電致發(fā)光的有用主體,特別適合用于發(fā)射大于400nm波長的光,例如,藍(lán)、綠、黃、橙或紅光。
其中n是3~8的整數(shù);Z是O、NR或S;以及R’是氫;1~24個碳原子的烷基,例如,丙基、叔丁基、庚基等;5~20個碳原子的芳基或雜原子取代的芳基,例如,苯基和萘基,呋喃基、噻嗯基、吡啶基、喹啉基以及其他雜環(huán)體系;或者鹵素如氯、氟;或者為湊成稠合芳環(huán)所需要的原子;L是連接單元,由烷基、芳基、取代的烷基或取代的芳基組成,可以共軛或非共軛方式將多個苯并吡咯連接在一起。
有用的苯并吡咯的例子是2,2’,2”-(1,3,5-亞苯基)三[1-苯基-1H-苯并咪唑]。
希望的熒光摻雜劑包括以下化合物的衍生物蒽、并四苯、占噸、苝、紅熒烯、香豆素、堿性蕊香紅、喹吖啶酮、二氰基亞甲基吡喃化合物、噻喃化合物、聚甲炔化合物、pyrilium和thiapyrilium化合物以及喹諾酮化合物。
有用的摻雜劑的說明例子包括但不限于,以下化合物
其他發(fā)射有機(jī)材料可以是聚合物物質(zhì),例如,聚亞苯基亞乙烯基衍生物、二烷氧基-聚亞苯基亞乙烯基、聚對亞苯基衍生物和聚芴衍生物,正如Wolk等人在US-A-6,194,119 B1以及其中的參考文獻(xiàn)中所描述的。
給體元件36是一種涂布了一個或多個有機(jī)涂層的元件,可產(chǎn)生OLED器件的一部分或全部并可隨后全部或部分地借助諸如熱轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移。給體元件36包括給體支持元件。給體支持元件曾被Tang等人在同一受讓人的US-A-5,904,961中描述過,可由幾種材料中任何一種或材料組合制成,只要至少符合下列要求給體支持元件必須足夠柔軟并具有足夠抗張強(qiáng)度以承受在本發(fā)明實施當(dāng)中的涂布步驟和支持體從卷材到卷材或重疊片材的傳輸。給體支持元件必須能在輻照-加熱-誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移步驟期間在一側(cè)受壓條件下以及任何想到的用來趕出揮發(fā)性成分如水蒸汽的預(yù)熱步驟期間,維持結(jié)構(gòu)完整性。另外,給體支持元件必須能在其一個表面接受較薄的材料涂層并在涂布的支持體可預(yù)見的貯存期間保持該涂層不降解。符合這些要求的支持體材料包括,例如,金屬箔、塑料箔和纖維增強(qiáng)的塑料箔。雖然適宜支持體材料的選擇可依靠已知工程習(xí)慣做法,但要知道,當(dāng)構(gòu)造成用于本發(fā)明實施的給體支持元件時所選支持體材料的某些方面值得進(jìn)一步考慮。例如,給體支持元件可能要求多步驟清潔和表面準(zhǔn)備加工,然后再涂以材料。如果支持體材料是射線透過性材料,則在給體支持元件中結(jié)合進(jìn)或在其表面加上一種射線-吸收性材料可能有利于更有效地加熱給體支持元件和提供相應(yīng)改善的材料從給體元件36到基材30的轉(zhuǎn)移,倘若采用來自適當(dāng)輻射源,如來自適當(dāng)激光器的激光閃光的話。射線-吸收性材料可包括染料,例如,同一受讓人的US-A-5,578,416中規(guī)定的染料;顏料,如碳;或金屬,如鎳、鉻、鈦等。給體元件36還包括,如上面所述,涂布在給體元件表面的發(fā)光材料。給體元件36可借助裝載鎖14或裝載鎖16引入到一體化外罩10內(nèi),并靠機(jī)械手段轉(zhuǎn)移到第二工位24。這可發(fā)生在基材30的引入之前、以后或期間。
受控氣氛涂布機(jī)8還包括第三工位26,它是一種在經(jīng)過第一和第二工位20涂布過的發(fā)射涂層基材30的第一和第二有機(jī)層上成形第二電極的裝置。涂布設(shè)備54可代表,一個或多個用于蒸發(fā)電極材料的加熱舟。第二電極最常見的是陰極。當(dāng)光發(fā)射透過陽極進(jìn)行時,陰極材料可包括幾乎任何一種導(dǎo)電材料。希望的材料具有良好成膜性以保證與下層有機(jī)層的良好接觸,促進(jìn)以低電壓注入電子,并具有良好穩(wěn)定性。有用的陰極材料常包含低逸出功金屬(<4.0eV)或金屬合金。一種優(yōu)選的陰極材料由Mg:Ag合金組成,其中銀的百分率介于1~20%,正如US-A-4,885,221中所描述的。另一類合適的陰極材料包括由薄層低選出功金屬或金屬鹽,罩涂以較厚的導(dǎo)電金屬層組成的雙層。一種這樣的陰極由薄LiF層,接著是較厚Al層組成,正如同一受讓人的US-A-5,677,572中描述的。其他有用的陰極材料包括但不限于,同一受讓人的US-A-5,059,861;US-A-5,059,862和US-A-6,140,763中公開的那些。
當(dāng)所發(fā)射的光是透過陰極觀看時,陰極必須是透明或接近透明的。在此種場合,金屬必須薄,否則就必須采用透明導(dǎo)電氧化物,或這些材料的組合。視覺透明的陰極較詳細(xì)地描述在同一受讓人的US-A-5,776,623中。陰極材料可利用蒸發(fā)、濺射或化學(xué)蒸汽沉積來沉積。當(dāng)需要時,濺射可通過許多熟知的方法實施,包括但不限于,透過掩模沉積、整體式蔭罩如描述在SU-A-5,276,380和EP 0 732 868中;激光燒蝕,以及選擇性化學(xué)蒸汽沉積。
這些操作可在各種不同工位中同時地進(jìn)行。例如,基材30可用于在第二工位24進(jìn)行輻射誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)移,同時此前轉(zhuǎn)移的基材30則正在第三工位26進(jìn)行涂布,而未涂布的基材30則正在第一工位20進(jìn)行涂布。
工藝控制裝置,例如,計算機(jī)50可安排用來通過數(shù)據(jù)輸入/輸出56控制受控環(huán)境源12。
機(jī)器人22可由計算機(jī)50通過數(shù)據(jù)輸入/輸出58來控制。計算機(jī)50還可以是按時間順序控制第一、第二和第三涂布裝置,即,分別為第一、第二和第三工位20、24和26的工藝控制裝置。計算機(jī)50還控制可致動機(jī)器人控制裝置,也就是機(jī)器人22,以及可致動輻照裝置,也就是激光器38。
雖然圖1表示的系統(tǒng)包括3個工位,但本發(fā)明不限于3個工位。例如,在一體化外罩10的受控環(huán)境中可設(shè)置第四工位,用于在第一工位20工位涂布之前預(yù)處理基材30。在預(yù)處理步驟中,基材30可接受清潔或其他為后續(xù)加工步驟的準(zhǔn)備。
在另一種實施方案中,可在一體化外罩10的受控環(huán)境內(nèi)設(shè)置第四(或第五)工位,用于給在第三工位26中成形第二電極以后的OLED器件封裝。大多數(shù)OLED器件對潮濕或氧或者二者敏感,因此它們通常被密封在惰性環(huán)境如氮氣或氬氣中,連同干燥劑如氧化鋁、鋁礬土、硫酸鈣或金屬鹵化物和過氯酸鹽一起。封裝和干燥的方法包括但不限于,同一受讓人的US-A-6,226,890中描述的那些。另外,阻隔層如SiOx、Teflon(四氟乙烯)和交替的無機(jī)/聚合物層在技術(shù)上已知被用來封裝。
在另一種實施方案中,第四工位可設(shè)在受控氣氛涂布機(jī)8的受控環(huán)境中,用于在第二工位24中形成發(fā)射層以后在基材30上涂布附加有機(jī)層。此種附加層可包括電子-傳輸層和電子-注入層。
優(yōu)選用于本發(fā)明有機(jī)EL器件的電子-傳輸材料是金屬螯合喔星類化合物,包括喔星本身(通常亦稱作8-喹啉醇或8-羥基喹啉)的螯合物。此種化合物有助于注入和傳輸電子并顯示高性能和易于制成薄膜形式。想到的喔星類化合物的例子是滿足前面所描述的結(jié)構(gòu)式(E)的那些。
其他電子-傳輸材料包括各種丁二烯衍生物,正如同一受讓人的US-A-4,356,429中公開的,以及各種雜環(huán)熒光增白劑,如描述在同一受讓人的US-A-4,539,507中。滿足結(jié)構(gòu)式(G)的苯并吡咯也是有用的電子傳輸材料。
其他電子-傳輸材料可以是聚合物物質(zhì),例如,聚亞苯基亞乙烯基衍生物、聚對-亞苯基衍生物、聚芴衍生物、聚噻吩、聚乙炔以及其他導(dǎo)電聚合物有機(jī)材料,例如,US-A-6,221,553 B1及其中的參考文獻(xiàn)所列出的那些。
在某些情況下,單層可既起到發(fā)光又起到電子傳輸?shù)淖饔茫虼藢òl(fā)射材料和電子傳輸材料。
在陰極與電子-傳輸層之間還可存在電子-注入層。電子-注入層材料的例子包括堿金屬鹵化物鹽,例如,上面提到的LiF。
圖2畫出,按照本發(fā)明另一種實施方案,一種系統(tǒng)100,它在受控環(huán)境下將輻射熱轉(zhuǎn)移沉積與傳統(tǒng)沉積技術(shù)如線源蒸發(fā),帶或不帶蔭罩,相結(jié)合,以及與其他過程相結(jié)合,來制造OLED顯示器件。系統(tǒng)100包括第一集群105和第二集群180。第一集群105包括第一機(jī)器人140和周圍的各工位。第二集群180包括第二機(jī)器人150和周圍的各工位。周圍各工位的性質(zhì)將做進(jìn)一步說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚地看出,系統(tǒng)100有各種各樣的實施方案都是可能的。例如,整個系統(tǒng)100可被罩在受控氣氛涂布機(jī)中,如上面已經(jīng)描述的。在另一種實施方案中,每個工位可以是單獨的受控氣氛涂布機(jī),在此種情況下,系統(tǒng)100包括由多個受控氣氛涂布機(jī)組成的第一集群105,其中第一機(jī)器人140選擇地將基材30定位在恰當(dāng)?shù)氖芸貧夥胀坎紮C(jī)中;以及由多個受控氣氛涂布機(jī)組成的第二集群180,其中第二機(jī)器人150選擇地將基材30定位在恰當(dāng)?shù)氖芸貧夥胀坎紮C(jī)中。在另一種實施方案中,第一集群105可裝在第一真空室內(nèi),而第二集群180可罩在受控氣氛涂布機(jī)或第二真空室內(nèi)。
系統(tǒng)100包括裝載工位110,包括一套適當(dāng)?shù)臋C(jī)器人,用于自動撿出和插入給體元件36和基材30。裝載工位110維持一種無濕環(huán)境并且還能從大氣氧壓力抽真空至適合后續(xù)加工步驟的真空條件。在一種實施方案中,裝載工位110是真空傳輸容器,能在要求的預(yù)處理階段之間移動,例如,從給體元件36預(yù)涂布射線-吸收層到系統(tǒng)100可停靠裝載工位110的一點。
第一機(jī)器人140相對于系統(tǒng)100的各要素配置,以便使它能促進(jìn)在最低限度操作者界面的條件下在整個加工室各處實現(xiàn)給體元件36和基材30的高時間-效率的傳輸。在一種實施方案中,第一機(jī)器人140包括5套中心機(jī)器人,每一套包括一個??抗の唬渥饔迷谟诜奖憬o體元件36和基材30沿系統(tǒng)100的各室到處傳輸。
系統(tǒng)100可包括第一工位130,其中在基材30或給體元件36頂面采用各種各樣傳統(tǒng)沉積技術(shù)當(dāng)中的任何一種,例如,線蒸發(fā)源,涂布有機(jī)層如連續(xù)空穴-傳輸層;第三工位125,其中在基材30或給體元件36頂面采用各種各樣傳統(tǒng)沉積技術(shù)當(dāng)中的任何一種,例如,線蒸發(fā)源,涂布有機(jī)層如連續(xù)電子-傳輸層;以及第四工位120,其中電極,如透明銦錫氧化物(ITO)陽極和金屬陰極可分別配置到基材30上,所有這些都包括在第一集群105中。在另一種替代實施方案中,第一工位130和第三工位125可以是輻射-熱轉(zhuǎn)移工位,其中基材30根據(jù)基于子象素的圖案而不是連續(xù)地進(jìn)行涂布。系統(tǒng)100還可包括適當(dāng)預(yù)處理工位115,后者亦可稱作第五工位,其中基材30或給體元件36可接受清潔或其他后續(xù)加工步驟的準(zhǔn)備處理。
系統(tǒng)100還包括發(fā)射層涂布工位135,其中給體元件36被涂以紅、綠或藍(lán)有機(jī)材料,隨后它們將通過輻射熱轉(zhuǎn)移被轉(zhuǎn)移到基材30上形成發(fā)射層。系統(tǒng)100還包括通道145,這是一個維持受控環(huán)境的傳輸室;以及第二機(jī)器人150,另一套機(jī)器人,圍繞著系統(tǒng)100的各要素配置,以促進(jìn)在最低限度操作者界面的條件下在整個加工室內(nèi)實現(xiàn)給體元件36和基材30的高時間-效率的到處運輸。系統(tǒng)100還包括調(diào)整定位工位155,這是一套旨在將基材36恰當(dāng)?shù)嘏c給體元件對齊的機(jī)器人設(shè)施,以便為輻射熱轉(zhuǎn)移做好準(zhǔn)備。調(diào)整定位工位155之所以需要是由于輻射熱轉(zhuǎn)移之前,層的沉積發(fā)生在給體元件36和基材30的底面這一事實。給體元件36和基材30的涂布側(cè)必須相互面對,以便進(jìn)行輻射熱轉(zhuǎn)移。在替代的實施方案中,或者給體元件36或者基材30可從頂面接受涂布,或者給體片材和基材都可從這側(cè)接受涂布,此時,調(diào)整定位工位155便可省略。
系統(tǒng)100還包括第二工位160,其中發(fā)射層材料從給體元件36轉(zhuǎn)移到基材30上;以及隔振元件165,其中來自系統(tǒng)100的其他元件的振動被阻尼到極小振動程度,從而可提高輻射熱轉(zhuǎn)移的位置精度。隔振是在輻射熱轉(zhuǎn)移過程要求定位精度時所要求的,例如,在全色象素發(fā)光的器件中。隔振可采用大量已知主動和被動隔振方法當(dāng)中任何一種來實現(xiàn)。系統(tǒng)100還可包括封裝工位170,其中基材30,當(dāng)具備所有要求的涂層之后,被包膜和與環(huán)境隔絕密封以形成OLED板。最后,系統(tǒng)100包括卸載工位175,其中封裝的OLED板被從制造室中取出。在一種實施方案中,卸載工位175不處于真空條件下,因為有包膜層保護(hù)著OLED板。
在操作中,系統(tǒng)100在實施包括輻射熱轉(zhuǎn)移發(fā)射層沉積在內(nèi)的所有用于制造OLED顯示器件的混合模式所需方法期間維持一種受控環(huán)境?;?0和給體元件36從裝載工位110插入到系統(tǒng)100中。在一種范例中,兩個基材30和6個給體元件36一次裝載到裝載工位110和系統(tǒng)100中。裝載工位110撿出基材和給體片材,并通過第一機(jī)器人140,將基材30和給體元件36轉(zhuǎn)移到恰當(dāng)?shù)南乱粋€室內(nèi)。預(yù)先涂布射線-吸收層和任選抗-反射層的給體元件36被轉(zhuǎn)移到發(fā)射層涂布工位135,在此沉積紅、綠或藍(lán)發(fā)射有機(jī)涂層。給體元件36由第一機(jī)器人轉(zhuǎn)移通過通道145并由第二機(jī)器人150送到第二工位160,以等待輻射熱轉(zhuǎn)移加工。
基材30由第一機(jī)器人140轉(zhuǎn)移到預(yù)處理工位115,在此進(jìn)行預(yù)處理加工。第一機(jī)器人140隨后將基材30轉(zhuǎn)移到第四工位120,在此施涂陽極。第一機(jī)器人140接著將基材30轉(zhuǎn)移到第一工位130,在此,通過傳統(tǒng)沉積方法如線蒸發(fā),施涂有機(jī)空穴-傳輸層。第一機(jī)器人140隨后將基材30轉(zhuǎn)移到通道145,在此,基材30被交給第二機(jī)器人150,后者將基材30插入到第二工位160中。在插入到第二工位160之前,或者基材30或者給體元件36可由調(diào)整定位工位155重新定向,將基材30和給體元件36的方向調(diào)整為令它們的涂層側(cè)彼此面對面以準(zhǔn)備輻射熱轉(zhuǎn)移。一旦到了第二工位160內(nèi),給體元件36和基材30便被放置成材料轉(zhuǎn)移關(guān)系,就是說彼此靠近或接觸,例如,二者之間的間隙介于0~10μm之間。射線束按照恰當(dāng)?shù)膾呙鑸D案橫跨給體元件掃過和調(diào)制,并被支持體頂面包括的射線-吸收層吸收到內(nèi)部。射線束的能量在射線-吸收層內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱,使射線-吸收層頂面的有機(jī)涂層轉(zhuǎn)移,從而將有機(jī)材料按照要求的子象素圖案轉(zhuǎn)移到基材30上,從而在基材30頂面產(chǎn)生紅、綠或藍(lán)子象素矩陣。另外兩個輻射熱轉(zhuǎn)移到涂以基材30的過程采用不同顏色給體元件36發(fā)生在第二工位160,從而獲得另外兩種顏色子象素矩陣。替代地,可包括3個分開的輻射熱轉(zhuǎn)移室,正如結(jié)合圖3所描述的。
在基材30頂面完成構(gòu)成發(fā)射層的紅、綠和藍(lán)發(fā)射子象素矩陣的沉積以后,基材30由第二機(jī)器人150轉(zhuǎn)送到通道145,在此,基材30被交接給第一機(jī)器人140并轉(zhuǎn)移到第三工位125,在此,通過傳統(tǒng)沉積方法如線蒸發(fā)在基材20上施涂連續(xù)電子-傳輸層。第一機(jī)器人140接著將基材30送到第四工位,在此,在基材30頂面施涂金屬陰極。第一機(jī)器人140隨后將涂布的基材送回到通道145,在此,第二機(jī)器人將涂布的基材30轉(zhuǎn)移到封裝工位170,在此,基材30接受將它們與環(huán)境隔絕的涂層。第二機(jī)器人150隨后將基材30轉(zhuǎn)移到卸載工位175,在此,成品OLED器件被從系統(tǒng)100取出以等待后處理步驟,例如,分切成單個顯示器。
系統(tǒng)100的每個室雖然被畫成似乎是物理相接的,但可由真空運輸室或者維持規(guī)定為含有小于1 torr水分壓、小于1 torr氧化氣體分壓或二者的控制環(huán)境的傳遞容器互相連接。OLED顯示器件在系統(tǒng)100內(nèi)制造期間沒有任何時刻給體元件36或基材30被引入到非受控環(huán)境中。相銜接加工室所要求的任何真空壓力差由一種恰當(dāng)?shù)恼婵者\輸容器造成,它可從某一室脫開,抽真空至所要求的真空壓力,然后??康较乱粋€加工室邊。
圖3畫出與較為典型的系統(tǒng)100相比能提高產(chǎn)量的系統(tǒng)200。系統(tǒng)200包括輻射熱轉(zhuǎn)移工位205,它包括3個分開的輻射熱轉(zhuǎn)移分工位238、260和284用于將至少三個不同給體元件36分別定位成與基材30處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系,從而通過在基材30頂面分別沉積紅、綠和藍(lán)子象素矩陣而成形不同的發(fā)射層。系統(tǒng)200包括機(jī)器人210,用于照料一對基材裝載碼頭212和214,即一種停靠到系統(tǒng)200的真空運輸容器;一個沉積工位216,其中在基材30頂面利用各種不同傳統(tǒng)沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,沉積連續(xù)空穴-傳輸層涂層;一個熱處理工位218;一個調(diào)整定位工位220;以及緩沖間222。機(jī)器人210包括用于將具有電極的基材30定位在第一工位內(nèi)的裝置,該工位例如是沉積工位216,即一種在基材30頂面涂布一個或多個層的裝置。
系統(tǒng)200還包括機(jī)器人224,用于裝載給體元件36。機(jī)器人224用于照料一對給體元件裝載碼頭226和228,它們是??肯到y(tǒng)200的真空運輸容器;一個任選清潔工位230,它預(yù)清潔給體元件36;有機(jī)沉積工位232,沉積紅發(fā)射有機(jī)材料到給體元件36上,以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;以及緩沖間234。系統(tǒng)200還包括機(jī)器人236,用于照料輻射熱轉(zhuǎn)移分工位238,在此,紅發(fā)射子象素從紅發(fā)射給體元件36沉積到基材30上;一對給體卸載工位240和242,從此,用過的給體元件36被從系統(tǒng)200取出;緩沖間222;234;和244。合起來,機(jī)器人210和機(jī)器人236包含一個可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效,用于將基材30從沉積工位216抓起并取下并將涂布的基材30定位到第二工位,例如,輻射熱轉(zhuǎn)移工位238中,(使之)與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件36處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系。輻射熱轉(zhuǎn)移工位238包括可致動輻射裝置,當(dāng)致動時有效,用于輻照給體元件36從而選擇地從給體元件36轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材30上,在涂布的基材30上形成發(fā)射層。
系統(tǒng)200還包括機(jī)器人246,用于裝載給體元件36。機(jī)器人246作為一對裝載平臺248和250,它們是??肯到y(tǒng)200的真空運輸容器;一個任選清潔工位252,它預(yù)清潔給體元件36;有機(jī)沉積工位254,沉積綠發(fā)射有機(jī)材料到給體元件36上,以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;以及緩沖間256。系統(tǒng)200還包括機(jī)器人258,它作為輻射熱轉(zhuǎn)移分工位260,其中綠發(fā)射子象素從綠發(fā)射給體元件36沉積到基材30上;一對給體卸載工位262和264,在此,用過的給體元件36被從系統(tǒng)200取出;緩沖間244;256;和268。合起來,機(jī)器人236和機(jī)器人258包含一個可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效,用于將基材30從輻射熱轉(zhuǎn)移工位238抓起并取下并將涂布的基材30定位到輻射熱轉(zhuǎn)移分工位260中與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件36處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系。輻射熱轉(zhuǎn)移分工位260包括可致動輻射裝置,當(dāng)致動時有效,用于輻照給體元件36從而選擇地從給體元件36轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材30上,在涂布的基材30上形成發(fā)射層。
系統(tǒng)200還包括機(jī)器人270,用于裝載給體元件36。機(jī)器人270照料一對給體元件裝載碼頭272和274,它們是??肯到y(tǒng)200的真空運輸容器;一個任選清潔工位276,它預(yù)清潔給體元件36;有機(jī)沉積工位278,沉積藍(lán)發(fā)射有機(jī)材料到給體元件36上,以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;以及緩沖間280。系統(tǒng)200還包括機(jī)器人282,它照料輻射熱轉(zhuǎn)移分工位284,其中藍(lán)發(fā)射子象素從藍(lán)發(fā)射給體元件36沉積到基材30上;一對給體卸載工位286和288,在此,用過的給體元件36被從系統(tǒng)200取出;緩沖間268;280;和290。合起來,機(jī)器人258和機(jī)器人282包含一個可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效,用于將基材30從沉積工位260抓起并取下并將涂布的基材30定位到輻射熱轉(zhuǎn)移分工位284中與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件36處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系。輻射熱轉(zhuǎn)移分工位284包括可致動輻射裝置,當(dāng)致動時有效,用于輻照給體元件36從而選擇地從給體元件36轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材30上,在涂布的基材30上形成發(fā)射層。
最后,系統(tǒng)200還包括機(jī)器人292,用于卸下基材30。機(jī)器人292照料一對基材卸載碼頭298和299,它們是??肯到y(tǒng)200的真空運輸容器;一個沉積工位295,在此,利用各種不同傳統(tǒng)沉積技術(shù),例如,線蒸發(fā)源,在基材30頂面沉積連續(xù)電子-傳輸層涂層;一個任選沉積工位296,用于沉積電子-注入層,例如,酞菁銅(CuPC);一個電極涂布工位297;一個調(diào)整定位工位294;和緩沖間290。合起來,機(jī)器人282和機(jī)器人292包含一個可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效,用于將基材30從輻射熱轉(zhuǎn)移分工位284抓起并取下發(fā)射涂層基材30并將發(fā)射涂層基材30定位到沉積工位295中,后者是在發(fā)射涂層基材30上涂布一個或多個第二有機(jī)層的裝置。
緩沖間222、234、244、256、268、280和290可以是通道或真空運輸容器,它維持受控環(huán)境并提供貯存空間以積累基材30或給體元件36,防備下游生產(chǎn)出現(xiàn)停頓。
在系統(tǒng)200中,單個工位由受控氣氛涂布機(jī)集群組成。例如,用于涂布有機(jī)層的第一工位包含圍繞機(jī)器人210的受控氣氛涂布機(jī)集群。用于輻射熱轉(zhuǎn)移的第二工位包含圍繞機(jī)器人236、258和282的受控氣氛涂布機(jī)集群。用于涂布有機(jī)層的第三工位包含圍繞機(jī)器人292的受控氣氛涂布機(jī)集群。
在操作中,基材30被裝載到系統(tǒng)200的基材裝載碼頭212和214。機(jī)器人210將基材30轉(zhuǎn)移到沉積工位216,其中在基材上沉積空穴-傳輸層。機(jī)器人210隨后將基材30轉(zhuǎn)移到熱處理工位218,在此,基材30被加熱。機(jī)器人210接著將基材30轉(zhuǎn)移到調(diào)整定位工位220,在此將基材恰當(dāng)?shù)囟ㄏ蛞詼?zhǔn)備輻射熱轉(zhuǎn)移。機(jī)器人210隨后把基材30送過緩沖間222,其中基材被交接給機(jī)器人236。同時,機(jī)器人224將紅-發(fā)射涂層給體元件36送過緩沖間234,交給機(jī)器人236。機(jī)器人236將給體元件36與基材30配對。機(jī)器人236將給體元件36和基材30轉(zhuǎn)移到輻射熱轉(zhuǎn)移工位248,在此,發(fā)射材料從給體元件36按紅子象素矩陣的圖案轉(zhuǎn)移到基材30。用過的給體元件36由給體卸載工位240和242從系統(tǒng)200取出。機(jī)器人236接著將基材30送到緩沖間244,由此被轉(zhuǎn)交給機(jī)器人258。同時,機(jī)器人246將綠-發(fā)射涂層給體元件36送過緩沖間256,交給機(jī)器人258。機(jī)器人258將給體元件36與基材30配對。機(jī)器人258將給體元件36和基材30轉(zhuǎn)移到輻射熱轉(zhuǎn)移工位260,在此,發(fā)射材料從給體元件36按照綠子象素矩陣的圖案轉(zhuǎn)移到基材30上。用過的給體元件36由給體卸載工位262和264從系統(tǒng)200中撤出。機(jī)器人258接著將基材30送到緩沖間268,在此,它被交給機(jī)器人282。同時,機(jī)器人270將藍(lán)-發(fā)射涂層給體元件36送過緩沖間280交給機(jī)器人282。機(jī)器人282將給體元件36與基材30配對。機(jī)器人282將給體元件36和基材30轉(zhuǎn)移到輻射熱轉(zhuǎn)移分工位284,在此,發(fā)射材料沿藍(lán)子象素矩陣的圖案從給體元件36轉(zhuǎn)移到基材30上。用過的給體元件36由給體卸載工位286和288從系統(tǒng)200撤出。機(jī)器人282接著將基材30送至緩沖間290,在此,它被交給機(jī)器人292。機(jī)器人292將基材30轉(zhuǎn)移到調(diào)整定位工位294,在此,將基材恰當(dāng)?shù)囟ㄏ蛞员愠练e電子-傳輸層。機(jī)器人292接著將基材30轉(zhuǎn)移到沉積工位295中,在此,沉積電子-傳輸層。任選地,機(jī)器人292接著將基材30轉(zhuǎn)移到沉積工位296,在此,沉積電子注入層,例如,酞菁銅層。機(jī)器人292接著將基材30轉(zhuǎn)移到電極涂布工位297,在其中沉積上電極層。機(jī)器人292接著將基材30轉(zhuǎn)移到基材卸載碼頭298或299,在此,基材30被從系統(tǒng)200撤出,以便接受后處理步驟,例如,包膜層的沉積。
與上述基材30接受加工同時,機(jī)器人224連續(xù)地將給體元件36從給體元件裝載碼頭226和228插入到系統(tǒng)200中。機(jī)器人224從給體元件裝載碼頭226或228轉(zhuǎn)移給體元件36到任選的清潔工位230,在此,給體元件36接受預(yù)清潔。機(jī)器人224隨后將給體元件36轉(zhuǎn)移到有機(jī)沉積工位232,其中在給體元件36頂面沉積紅-發(fā)生有機(jī)材料,隨后給體元件將通過輻射熱轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到基材36上形成紅子象素矩陣。機(jī)器人224接著將給體元件36轉(zhuǎn)移到緩沖間234,在其中,它被轉(zhuǎn)交給機(jī)器人236。類似和同時地,機(jī)器人246將給體元件36從給體元件裝載碼頭248和250連續(xù)地插入到系統(tǒng)200中。機(jī)器人246將給體元件36從給體元件裝載碼頭248或250轉(zhuǎn)移到任選清潔工位252,在此,給體元件36接受預(yù)清潔。機(jī)器人246隨后將給體元件36轉(zhuǎn)移到有機(jī)沉積工位254,在此,在給體元件36頂面沉積綠-發(fā)射有機(jī)材料,以便隨后通過輻射熱轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到基材30上以形成綠子象素矩陣。機(jī)器人246接著將給體元件36轉(zhuǎn)移到緩沖間256,在此,它被轉(zhuǎn)交給機(jī)器人258。類似和同時地,機(jī)器人270將給體元件36從給體元件裝載碼頭272和274連續(xù)地插入到系統(tǒng)200中。機(jī)器人270將給體元件36從給體元件裝載碼頭272和274轉(zhuǎn)移到任選清潔工位276,在此,給體元件36接受預(yù)清潔。機(jī)器人370隨后將給體元件36轉(zhuǎn)移到有機(jī)沉積工位278,在此在給體元件36頂面沉積藍(lán)發(fā)射有機(jī)層,以便隨后通過輻射熱轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到基材30上形成藍(lán)子象素矩陣。機(jī)器人270矩陣接著將給體元件36轉(zhuǎn)移到緩沖間280,在此它被轉(zhuǎn)交給機(jī)器人282。
由于設(shè)置了一對基材裝載碼頭212和214,因此能從基材裝載碼頭212裝載基材30直至用光,此時再從基材裝載碼頭214裝載基材30,同時基材裝載碼頭212進(jìn)行補(bǔ)充,從而能做到不間斷的制造。出于類似的產(chǎn)量的考慮,系統(tǒng)200中包括一對給體元件裝載碼頭226和228,248和250,以及272和274;一對給體元件卸載工位240和242,262和264,以及286和288;以及一對基材卸載碼頭298和299。
圖4畫出一種二元系統(tǒng)300,其中給體元件36和基材30分開進(jìn)行處理?;某练e集群312包括3個分開的輻射熱轉(zhuǎn)移工位342、344和346,每一個完成將所有三種顏色子象素輻射熱轉(zhuǎn)移到單獨的基材30上的任務(wù),從而提供與系統(tǒng)200相等的產(chǎn)量?;某练e集群312還包括機(jī)器人326,用于照料一對基材裝載碼頭328和330,它們是??炕某练e集群312的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位332,在此,連續(xù)空穴-傳輸層利用各種不同傳統(tǒng)沉積技術(shù),例如,線蒸發(fā)源,沉積到基材30頂面;以及一個調(diào)整定位工位334?;某练e集群312還包括中心機(jī)器人336,用于照料輻射熱轉(zhuǎn)移工位342、344和346,以及一對給體卸載工位338和340,在此,用過的給體元件36被從基材沉積集群312撤出。基材沉積集群312還包括機(jī)器人352,用于照料一對基材卸載碼頭354和356,它們是??炕某练e集群312的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位350,在此連續(xù)電子-傳輸層涂層利用各種不同傳統(tǒng)沉積技術(shù),例如,線蒸發(fā)源,沉積到基材30頂面;以及一個調(diào)整定位工位348。
除了基材沉積集群312之外,二元系統(tǒng)300還包括給體準(zhǔn)備集群310,它將給體元件36準(zhǔn)備好,以接受將發(fā)生在基材沉積集群312中的后續(xù)輻射熱轉(zhuǎn)移加工。給體準(zhǔn)備集群310包括中心機(jī)器人314,用于照料一對給體元件裝載和卸載碼頭316和318,它們是??拷o體準(zhǔn)備集群310的受控環(huán)境運輸容器,每一個具有裝載和卸載功能;一個有機(jī)沉積工位320,將紅-發(fā)射有機(jī)材料沉積到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;一個有機(jī)沉積工位322,沉積綠-發(fā)射有機(jī)材料到一系列分開的給體元件上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;以及一個有機(jī)沉積工位324,沉積藍(lán)-發(fā)射有機(jī)材料到一系列分開的給體元件上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上。
在給體準(zhǔn)備集群310中準(zhǔn)備的給體元件36可利用維持適當(dāng)受控環(huán)境并能??抗腆w準(zhǔn)備集群310和基材沉積集群312的運輸容器從給體元件裝載碼頭316和318轉(zhuǎn)移到基材沉積集群的給體卸載工位338和340。
由于設(shè)置了一對基材裝載碼頭328和330,因而能從基材裝載碼頭328裝載基材30直至用光,此時再從基材裝載碼頭330裝載基材30,同時基材裝載碼頭328進(jìn)行補(bǔ)充,從而能做到不間斷的制造。出于類似的產(chǎn)量的考慮,二元系統(tǒng)300中包括一對給體元件裝載碼頭316和318,一對給體元件卸載工位338和340,以及一對基材卸載碼頭354和356。
在另一種實施方案中,多個給體準(zhǔn)備集群310可準(zhǔn)備給體元件36以供基材沉積集群312之需。
圖5畫出系統(tǒng)400,其中中心機(jī)器人420由多條線供料,其中3條準(zhǔn)備不同顏色的發(fā)射給體元件36;其中3條包括輻射熱轉(zhuǎn)移工位448、454和460,每一條將所有三種顏色子象素的輻射熱轉(zhuǎn)移到分開的基材30上;其中1條準(zhǔn)備好基材36以供輻射熱轉(zhuǎn)移;以及其中1條處理輻射熱轉(zhuǎn)移以后的基材30。系統(tǒng)400包括機(jī)器人410,用于照料一對基材裝載碼頭412和414,它們是??肯到y(tǒng)400的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位416,在此,利用各種不同長條沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,在基材30頂面沉積連續(xù)空穴-傳輸層涂層;以及調(diào)整定位工位418。
系統(tǒng)400還包括機(jī)器人422,用于照料一個給體元件裝載碼頭(DL)424,它是??肯到y(tǒng)400的受控環(huán)境運輸容器,以及一個有機(jī)沉積工位426,沉積紅-發(fā)射有機(jī)材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上。機(jī)器人428將紅-發(fā)射給體元件從有機(jī)沉積工位426移交給機(jī)器人420。系統(tǒng)400還包括機(jī)器人430,用于照料一個給體元件裝載碼頭432,它是停靠系統(tǒng)400的受控環(huán)境運輸容器,以及一個有機(jī)沉積工位434,沉積綠-發(fā)射有機(jī)材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上。機(jī)器人436將綠-發(fā)射給體片材從有機(jī)沉積工位434移交給機(jī)器人420。系統(tǒng)400還包括機(jī)器人438,用于照料一個給體元件裝載碼頭440,它是??肯到y(tǒng)400的受控環(huán)境運輸容器,以及一個有機(jī)沉積工位442,沉積藍(lán)-發(fā)射有機(jī)材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上。機(jī)器人444將藍(lán)-發(fā)射給體片材從有機(jī)沉積工位442移交給機(jī)器人420。
系統(tǒng)400還包括機(jī)器人446,用于照料輻射熱轉(zhuǎn)移工位448和給體卸載工位450,在此,給體元件36被從系統(tǒng)400撤出;機(jī)器人452,用于照料輻射熱轉(zhuǎn)移工位454和給體卸載工位456,在此,用過的給體元件36被從400撤出;以及機(jī)器人458,用于照料輻射熱轉(zhuǎn)移工位460和給體卸載工位462,在此,用過的給體元件36被從系統(tǒng)400撤出。系統(tǒng)400還包括機(jī)器人468,用于照料一對基材卸載碼頭470和472,它們是??肯到y(tǒng)400的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位466,在此,利用各種各樣傳統(tǒng)沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,在基材30頂面沉積連續(xù)電子-傳輸層涂層;以及調(diào)整定位工位464。
圖6畫出系統(tǒng)500,它是一種小型生產(chǎn)設(shè)施,其中設(shè)有單一輻射熱轉(zhuǎn)移沉積工位540,用于完成所有三種顏色子象素的沉積。系統(tǒng)500包括機(jī)器人510,用于照料基材裝載碼頭512,它是??肯到y(tǒng)500的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位514,在此,利用各種各樣長條沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,則在基材30頂面沉積連續(xù)的空穴-傳輸層;調(diào)整定位工位518;和緩沖間520。
系統(tǒng)500還包括機(jī)器人524,用于照料給體元件裝載工位526,它是??肯到y(tǒng)500的受控環(huán)境運輸容器;一個任選清潔工位536,預(yù)清潔給體元件36;有機(jī)沉積工位528,沉積紅-發(fā)生有機(jī)材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;有機(jī)沉積工位530,沉積綠-發(fā)生有機(jī)材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;有機(jī)沉積工位532,沉積藍(lán)-發(fā)生有機(jī)材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;一個任選有機(jī)沉積工位534,用于沉積空穴-運輸材料到給體元件36上以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;緩沖間538。
系統(tǒng)500還包括機(jī)器人522,用于照料輻射熱轉(zhuǎn)移工位540,其中紅-、綠-和藍(lán)-發(fā)射有機(jī)材料在分開的步驟中分別從紅-、綠-和藍(lán)-發(fā)射涂層給體元件36沉積到基材30上;給體卸載工位542,在此,用過的給體元件36被從系統(tǒng)500撤出;緩沖間520、538和544。最后,系統(tǒng)500包括一個機(jī)器人546,用于照料基材卸載碼頭554,它是??肯到y(tǒng)500的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位550,在此,利用各種各樣長條沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,在基材30頂面沉積連續(xù)電子-傳輸層;一個任選有機(jī)沉積工位552,用于沉積電子-注入層,例如,酞菁銅;調(diào)整定位工位548;緩沖間544。
圖7畫出系統(tǒng)600,它使用給體片材的連續(xù)基材以替代不連續(xù)分頁給體元件36。系統(tǒng)600包括一種構(gòu)造或一系列構(gòu)造,用于分別將至少三種不同給體元件與基材30定位成材料轉(zhuǎn)移關(guān)系,以便在基材30上形成不同發(fā)射層。系統(tǒng)600包括基材裝載機(jī)器人610,用于照料一對基材裝載碼頭612和614,它們是停靠系統(tǒng)600的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位616,在此,利用各種不同長條沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,在基材30頂面沉積連續(xù)空穴-傳輸層涂層;一個熱處理工位618;調(diào)整定位工位620;以及基材傳送裝置622,它,在一種范例中是傳送帶,依靠它,基材30被遞送到紅輻射熱轉(zhuǎn)移工位628。
系統(tǒng)600還包括給體片材退卷室624,在其中,未涂布給體基材進(jìn)行退卷;有機(jī)沉積工位626,給體片材平移穿過該工位并且紅-發(fā)射有機(jī)材料在此被沉積到給體片材上,以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;輻射熱轉(zhuǎn)移工位628,給體片材平移穿過該工位并且在此發(fā)生從紅-發(fā)射涂層給體片材到基材30的輻射熱轉(zhuǎn)移;以及給體片材再卷繞室630,在此,用過的給體片材卷繞到卷取軸上。
系統(tǒng)600還包括給體片材退卷室634,在其中,未涂布給體基材進(jìn)行退卷;有機(jī)沉積工位636,給體片材平移穿過該工位并且綠-發(fā)射有機(jī)材料在此被沉積到給體片材上,以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;輻射熱轉(zhuǎn)移工位638,給體片材平移穿過該工位并且在此發(fā)生從綠-發(fā)射涂層給體片材到基材30的輻射熱轉(zhuǎn)移;以及給體片材再卷繞室640,在此,用過的給體片材卷繞到卷取軸上。
系統(tǒng)600還包括給體片材退卷室644,在其中,未涂布給體基材進(jìn)行退卷;有機(jī)沉積工位646,給體片材平移穿過該工位并且藍(lán)-發(fā)射有機(jī)材料在此被沉積到給體片材上,以便隨后輻射熱轉(zhuǎn)移到基材30上;輻射熱轉(zhuǎn)移工位648,給體片材平移穿過該工位并且在此發(fā)生從藍(lán)-發(fā)射涂層給體片材到基材30的輻射熱轉(zhuǎn)移;以及給體片材再卷繞室650,在此,用過的給體片材卷繞到卷取軸上。
系統(tǒng)600還包括基材卸載機(jī)器人654,用于照料一對基材卸載碼頭660和662,它們是停靠系統(tǒng)600的受控環(huán)境運輸容器;一個有機(jī)沉積工位658,在此,利用各種各樣傳統(tǒng)沉積技術(shù)中任何一種,例如,線蒸發(fā)源,在基材30頂面沉積連續(xù)電子-傳輸層涂層;以及一個調(diào)整定位工位656。系統(tǒng)600還包括基材傳送裝置632,依靠它,基材30被從輻射熱轉(zhuǎn)移工位628平移到輻射熱轉(zhuǎn)移工位638;基材傳送裝置642,依靠它,基材30被從輻射熱轉(zhuǎn)移工位638平移到輻射熱轉(zhuǎn)移工位648;以及基材傳送裝置652,依靠它,基材30被從輻射熱轉(zhuǎn)移工位648平移到機(jī)器人654。
在系統(tǒng)600的替代實施方案中,基材30也可以柔性片材的形式供應(yīng)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8,同時也參看圖1,其中畫出一幅方框圖,包括在本發(fā)明以及發(fā)光器件成形方法的一種實施方案中的各步驟。在方法的開始(步驟700),對受控氣氛涂布機(jī)8的氣氛按如上所述進(jìn)行控制,于是控制第一、第二和第三工位20、24和26中以及機(jī)器人22操作所處的氣氛(步驟710)。具有電極的基材30定位在第一工位20中(步驟720)。有機(jī)層,例如,空穴-傳輸層,隨后由涂布設(shè)備34涂布到基材30上(步驟730)。然后,機(jī)器人22從第一工位20抓起并取下基材30(步驟740),并將涂布的基材30定位在第二工位24(步驟750)?;?0被定位成與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件36處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系。第二工位24施加射線,例如,激光束40,到給體元件36上,從而依靠輻射熱轉(zhuǎn)移將有機(jī)材料,例如,發(fā)射材料,選擇地轉(zhuǎn)移到基材30上,在涂布的基材30上形成有機(jī)發(fā)射層(步驟760)。隨后,基材30由各種各樣手段中任何一種,例如,手動或由同一或另一個機(jī)器人移動到第三工位26(步驟770)。在第三工位26中第二電極被成形在發(fā)射涂層基材30的有機(jī)發(fā)射層上(步驟780),至此,方法結(jié)束(步驟790)。如上所述,各種各樣其他步驟也是可能的,例如,第一電極的成形,倘若它尚未被包括在基材30上的話;電子-傳輸層的成形,以及諸如此類。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9,同時參看圖1和圖2,其中表示出一幅方框圖,包括成形本發(fā)明有機(jī)發(fā)光器件的方法的另一實施方案中的各步驟。在方法的開始(步驟800),對系統(tǒng)100的氣氛按如上所述進(jìn)行控制,于是控制第一、第二和第三工位130、160、125和120中以及機(jī)器人140和150操作所處的氣氛(步驟810)。具有電極的基材30定位在第一工位130中(步驟820)。有機(jī)層,例如,空穴-傳輸層,隨后由涂布設(shè)備34涂布到基材30上(步驟830)。然后,機(jī)器人140從第一工位130抓起并取下基材30(步驟840)。機(jī)器人140將基材30送過通道145給機(jī)器人150。機(jī)器人150將涂布的基材30定位在第二工位160(步驟850)?;?0被定位成與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件36處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系。第二工位160施加射線,例如,激光束40,到給體元件36上,從而依靠輻射熱轉(zhuǎn)移將有機(jī)材料,例如,發(fā)射材料,從給體元件36選擇地轉(zhuǎn)移到基材30上,在涂布的基材30上形成有機(jī)發(fā)射層(步驟860)。隨后,機(jī)器人150從第二工位160抓起并取下發(fā)射涂層基材30(步驟870)。機(jī)器人150將發(fā)射涂層基材30送過通道145交給機(jī)器人140。機(jī)器人140將發(fā)射涂層基材30定位在第三工位125中(步驟880)。在第三工位125,一個或多個第二有機(jī)層,例如,電子-傳輸層,涂布到發(fā)射層-涂布的基材30上(步驟890)。然后,機(jī)器人140從第三工位125抓起并取下發(fā)射涂布的基材30(步驟900)并將發(fā)射涂布的基材30定位在第四工位120中(步驟910)。在第四工位120中第二電極成形在發(fā)射涂層基材30的有機(jī)發(fā)射層上(步驟920),至此方法結(jié)束(步驟930)。如上所述,各種各樣其他步驟也是可能的,例如,第一電極的成形,倘若它尚未包括在基材30上的話,以及諸如此類。
下面,列出本發(fā)明的其他特征。
方法還包括提供在受控環(huán)境下的第五工位,用于在步驟g)之后封裝OLED器件。
方法還包括提供在步驟a)之前預(yù)處理基材的第五工位。
方法的第一工位包括第一真空室和用于在基材上施涂空穴-傳輸材料的構(gòu)造。
方法的第三工位包括第二真空室和用于在發(fā)射層上施涂電子-傳輸材料的構(gòu)造。
方法的第一工位包括受控氣氛涂布機(jī)的第一集群,且一個或多個機(jī)器人將基材選擇地定位在恰當(dāng)?shù)氖芸貧夥胀坎紮C(jī)內(nèi)。
方法的第三工位或者是受控氣氛涂布機(jī)的第二集群或者被包括在第一集群內(nèi)。
方法還包括一體化外罩,包圍著第一、第二、第三和第四工位以及機(jī)器人,并具有受控氣氛。
權(quán)利要求
1.一種制造OLED器件的方法,包括,在受控環(huán)境中的下列步驟a)將具有電極的基材定位在第一工位中并在基材上涂布一個或多個第一有機(jī)層;b)利用機(jī)器人將基材從第一工位抓起并取下,然后將涂布的基材定位到第二工位中,使之與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系;c)對給體元件施以射線輻照以便選擇性地從給體元件轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材上從而在涂布的基材上形成發(fā)射層;d)在第三工位,在發(fā)射涂層基材的一個或多個第二有機(jī)層上成形第二電極;以及e)控制第一、第二和第三工位內(nèi)和機(jī)器人操作所處的氣氛,使水蒸汽分壓小于1torr但大于0torr,或氧分壓小于1torr但大于0torr,或水蒸汽分壓和氧分壓分別都小于1torr但大于0torr。
2.權(quán)利要求1的方法,還包括將第一、第二和第三工位順序定位成一線并沿該線順序移動基材通過不同工位。
3.權(quán)利要求1的方法,還包括提供受控環(huán)境中的第四工位,用于在步驟d)以后封裝OLED器件。
4.權(quán)利要求1的方法,還包括提供第四工位,用于在步驟a)之前預(yù)處理基材。
5.權(quán)利要求1的方法,其中第一工位包括第一真空室和用于在基材上施涂空穴-傳輸材料的構(gòu)造。
6.權(quán)利要求1的方法,其中第一工位包括受控氣氛涂布機(jī)的第一集群,且一個或多個機(jī)器人選擇性地將基材定位在恰當(dāng)?shù)氖芸貧夥胀坎紮C(jī)內(nèi)。
7.權(quán)利要求1的方法,還包括一體化外罩,包圍著第一、第二和第三工位以及機(jī)器人,并具有受控氣氛。
8.一種制造OLED器件的方法,包括,在控制的環(huán)境中的下列步驟a)將具有電極的基材定位在第一工位中并在基材上涂布一個或多個第一有機(jī)層;b)利用機(jī)器人將基材從第一工位抓起并取下,然后將涂布的基材定位到第二工位中,使之與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系;c)對給體元件施以射線輻照以便選擇地從給體元件轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材上從而在涂布的基材上形成發(fā)射層;d)利用相同或不同機(jī)器人將基材從第二工位抓起并取下,然后將發(fā)射涂層基材定位到第三工位中,并在發(fā)射層-涂布的基材上涂布一個或多個第二有機(jī)層;e)利用相同或不同機(jī)器人將發(fā)射涂層基材從第三工位抓起并取下,然后將發(fā)射涂層基材定位到第四工位中;f)在第四工位中,在發(fā)射涂層基材的一個或多個第二有機(jī)層上成形第二電極;g)控制第一、第二、第三工位和第四工位內(nèi)和機(jī)器人操作所處的氣氛,使其水蒸汽分壓小于1torr但大于0torr,或氧分壓小于1torr但大于0torr,或水蒸汽分壓和氧分壓分別都小于1torr但大于0torr。
9.權(quán)利要求8的方法,還包括將第一、第二、第三工位和第四工位順序定位成一線并沿該線順序移動基材通過不同工位,且其中第二工位包括用于將至少三個不同給體元件分別與基材定位成材料轉(zhuǎn)移關(guān)系,以便在基材上形成不同發(fā)射層的構(gòu)造。
10.一種用于在控制的環(huán)境中制造OLED器件的系統(tǒng),包括a)用于將具有電極的基材定位在第一工位中并在基材上涂布一個或多個第一有機(jī)層的裝置;b)第一可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效用于從第一工位抓起并取下基材并將涂布的基材定位到第二工位中,使之與包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件處于材料轉(zhuǎn)移關(guān)系;c)可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效用于對給體元件施以輻照以便從給體元件選擇地轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材上,從而在涂布的基材上形成發(fā)射層;d)第二可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效用于從第二工位抓起并取下發(fā)射涂層基材并將發(fā)射涂層基材定位在第三工位中,以及涂布裝置,當(dāng)致動時有效,用于在發(fā)射層-涂布的基材上涂布一個或多個第二有機(jī)層;e)第三可致動機(jī)器人控制裝置,當(dāng)致動時有效用于從第三工位抓起并取下此種發(fā)射涂層基材,并將發(fā)射涂層基材定位在第四工位中;f)用于在發(fā)射涂層基材的一個或多個第二有機(jī)層上成形第二電極的裝置;以及g)工藝控制裝置,用于按時間順序控制第一、第二和第三涂布裝置,以及可致動機(jī)器人控制裝置和可致動輻射裝置的致動;以及h)控制第一、第二、第三和第四工位以及機(jī)器人操作所處氣氛的裝置,使其水蒸汽分壓小于1torr但大于0torr,或氧分壓小于1torr但大于0torr,或水蒸汽分壓和氧分壓分別都小于1torr但大于0torr。
全文摘要
一種制造OLED器件的方法,包括,在控制的環(huán)境中,將具有電極的基材定位在第一工位中并在基材上涂布一個或多個第一有機(jī)層;利用機(jī)器人將基材從第一工位抓起并取下,然后將涂布的基材,連同包括發(fā)射有機(jī)材料的給體元件一起,定位到第二工位中;對給體元件施以射線輻照以便選擇地從給體元件轉(zhuǎn)移有機(jī)材料到基材上從而形成發(fā)射層;在第三工位,成形第二電極;以及控制各工位內(nèi)的氣氛,使水蒸汽分壓小于1torr但大于0torr,或氧分壓小于1torr但大于0torr,或水蒸汽分壓和氧分壓分別都小于1torr但大于0torr。
文檔編號H01L51/40GK1542994SQ20041003686
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者M·L·博羅森, B·A·菲利普斯, D·B·凱, A·S·里弗斯, M·D·貝德茲克, L·W·塔特, M·W·卡爾弗, G·M·菲蘭, M L 博羅森, 凱, 卡爾弗, 塔特, 菲蘭, 菲利普斯, 貝德茲克, 里弗斯 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司